میکروپیپت یا سمپلر، ابزاری رایج و درعین‌حال ضروری برای انتقال دقیق حجم مایعات (محدوده میکرو لیتر) در آزمایشگاه‌ها محسوب می‌شود. سمپلرها در انواع مختلفی مانند تک کاناله و چندکاناله در دسترس هستند. سمپلرهای تک کاناله، کاربردهای زیادی دارند. به‌عنوان‌مثال از این میکرو پیپت در آزمایش‌های، زیست‌شناسی مولکولی، میکروبیولوژی، ایمونولوژی، کشت سلولی، شیمی تحلیلی، بیوشیمی و ژنتیک استفاده می‌شود. سمپلرهای چندکاناله نیز برای ELISA (آزمایش تشخیصی)، غربالگری مولکولی، مطالعات پویایی و DNA مورداستفاده قرار می‌گیرند. سمپلرها در طرح‌ها و اندازه‌های مختلف عرضه‌شده‌اند. این وسیله ضروری در آزمایشگاه‌ها از اجزای اساسی و مشترکی با ریزپیپت‌ها، ساخته‌شده‌اند. به‌عنوان‌مثال؛ این وسیله از پیستون، نمایشگر دیجیتال، نوک مخروط، انژکتور نوک و گریپی، تشکیل‌شده است. لازم به ذکر است که میکروپیپت‌های خاصی نیز با ابزار جانبی مانند کالیبراسیون و پایه، ارائه‌شده‌اند. در ادامه این مقاله با کاربرد و کارایی هر یک از اجزای اساسی سمپلرها آشنا خواهیم شد.
کاربرد اجزای اساسی سمپلرها
همان‌طور که ذکر شد، یک سمپلر از اجزای اساسی پنج‌گانه تشکیل‌شده است. هرکدام از این بخش‌ها در میکروپیپت وظیفه‌ی متفاوتی نسبت به سایر اجزا، دارد. به‌عنوان‌مثال:
- پیستون
پیستون دارای دو عملکرد است. اول، تنظیم میزان حجم مایع. برای کاهش یا افزایش تنظیم میزان حجم مایع، پیستون را در جهت عقربه‌های ساعت و یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت باید چرخاند. صدای کلیک مشخص در هر تغییر میزان حجم مایع، تنظیم کامل را تضمین می‌کند و از هرگونه تغییر حجم تصادفی جلوگیری می‌کند. دوم، تخلیه و توزیع نمونه. برای تخلیه و نیز توزیع مایع لازم است، پیستون را فشار دهید. این فشار کمک می‌کند تا مایع داخل پیستون دفع و یا پخش شود.
- انژکتور نوک
مکانیسم داخلی سمپلر به نحوی طراحی‌شده است که در تماس مستقیم با نمونه (مایع) نیست. بااین‌حال از نوک پیپت یک‌بارمصرف برای کشیدن مایعات به داخل سمپلر و توزیع آن استفاده می‌شود. بنابراین سیستم تخلیه نوک در سمپلرها باهدف، اجازه دادن ایمن، بی‌دردسر و سریع، طراحی‌شده‌اند. نحوه تخلیه نیز به این صورت است که با فشار دادن دکمه بیرون انداز، مایع (نمونه) را می‌توان به‌راحتی از میکروپیپت پاک کرد.
- نمایشگر دیجیتال
این نمایشگر کمک می‌کند تا میزان حجم مایع مورد استنشاق یا توزیع را به‌خوبی نشان دهد.
- نوک مخروطی
نوک مخروط، اتصالات نوک را فراهم می‌کند. به عبارتی دقیق‌تر، وجود یک نوک مخروطی در میکروپیپت، سازگاری دستگاه را با بسیاری از نکات استاندارد، افزایش می‌دهد.
انواع سمپلر
میکروپیپت‌ها را می‌توان با توجه به نحوه استفاده (کاربرد)، مکانیسم کاری، کانال‌ها و میزان حجم و ظرفیتشان دسته‌بندی کرد. ازنظر کاربردی سمپلرها دو نوع هستند. سمپلرهای جابه‌جایی هوا و جابه‌جایی مثبت. ازلحاظ مکانیسم کاری نیز میکروپیپت‌ها به سمپلرهای الکترونیکی و مکانیکی تقسیم می‌شوند. دسته‌بندی ازنظر تعداد کانال نیز تک کاناله و چندکاناله است. دسته آخر که بر اساس میزان حجم و ظرفیت نام دارد به سمپلرهای حجم ثابت و حجم متغیر تقسیم می‌شوند.
سمپلر جابجایی هوا و جابه‌جایی مثبت
همان‌طور که از عنوان سمپلر جابه‌جایی هوا مشخص است، باید این سمپلر بر اساس، اصل جابجایی هوا کار می‌کند. از یک پیستون تشکیل‌شده که به ترتیب با حرکت بالا و پایین نمونه‌های مایع را از هوا می‌گیرد و توزیع می‌کند. در میکروپیپت جابه‌جایی مثبت، پیستون برخلاف پیپت جابه‌جایی هوا، در تماس مستقیم با نمونه قرار می‌گیرد. نوک یک‌بارمصرف در میکروپیپت جابجایی مثبت شبیه یک سرنگ است که از نوک و پیستون تشکیل‌شده است (قسمت داخلی متحرک) و مایع را مستقیماً جابجا می‌کند.
سمپلر مکانیکی و الکترونیکی
سمپلر مکانیکی به‌صورت دستی و بر اساس مکانیسم فنر شافت پیستون کار می‌کند. در مقابل میکرو پیپت الکترونیکی، عمدتاً خودکار (اتوماتیک) است. در این سمپلر، استنشاق و توزیع مایعات به‌جای فشار دادن پیستون به‌صورت دستی، توسط دکمه‌های لمسی انجام می‌شود. پیپت‌های الکترونیکی اغلب این قابلیت را برای کاربر فراهم می‌کنند تا بتوانند سفارشی کردن برنامه‌ها روی دستگاه یک پیپت متناسب با نیازهای متنوع به وجود بیاید.
میکروپیپت تک کاناله و چندکاناله
سمپلر تک کانال به سمپلری گفته می‌شود که دارای یک کانال واحد برای استنشاق یا پخش مایعات است. در مقابل؛ یک سمپلر چندکاناله دارای چندین کانال برای دفع و یا پخش مایعات است. انواع سمپلرهای چندکاناله رایج، 8 کانال، 12 کانال و 16 کاناله هستند. میکرو پیپت‌های چندکاناله هنگام کار با حجم زیادی از نمونه‌ها، بارکاری یک سمپلر تک کاناله را کاهش می‌دهند.
میکروپیپت حجم ثابت و حجم متغیر
در یک میکروپیپت با حجم ثابت، حجم مایعی که باید از آن استفاده شود یا تخلیه شود، ثابت می‌ماند. این سمپلرها هنگامی‌که قرار است حجم یکسانی از مایع، چندین بار توزیع شود، مورداستفاده قرار می‌گیرند. سمپلرهایی با حجم متغیر نیز دارای میزان حداقل و حداکثر دامنه حجم معینی هستند. در این نوع میکروپیپت حجم مایعاتی که باید توزیع شود بسته به نیاز کاربر، قابل تنظیم است، البته لازم به ذکر این قابلیت تنظیم در محدوده حجم دستگاه باید باشد. در چنین مواردی، درصد خطا ممکن است در هر مایع اندازه‌گیری شده متفاوت باشد. تلاش برای توزیع کمتر از مقدار پایین دامنه، منجر به اندازه‌گیری‌های نادرست مایع می‌شود، جایی که تلاش برای پخش بیش از محدوده فوقانی، نوک آن را کاملاً پر می‌کند و اجازه می‌دهد مایع وارد بدن پیپت شود.
نحوه استفاده از سمپلر در آزمایشگاه
اندازه‌گیری دقیق مایعات به استفاده صحیح از یک میکروپیپت بستگی دارد. در بین مراحل استفاده از سمپلرها، چندین مرحله کوچک وجود دارد که به دقیق‌تر شدن فرآیند توزیع مایعات و نحوه کار میکروپیپت در آزمایشگاه، کمک می‌کند. اولین مرحله، حالت استراحت یک سمپلر است. برای این موقعیت لازم است بدون اینکه مستقیماً به نوک میکروپیپت دست بزنید، یک پیپت را روی سمپلر قرار دهید. مرحله دوم، حالتی است که پیستون تا اولین توقف فشرده می‌شود. در این مرحله برای استنشاق مایع در نوک میکروپیپت لازم است پیستون را تا اولین توقف فشار دهید و نوک پیپت را به‌صورت عمودی در مایع نگه‌دارید. سپس پیستون را آزاد کنید.
این آزادسازی باید به‌صورت آهسته صورت بگیرد. با این کار مایع به درون نوک پیپت آسپیراسیون می‌شود (مایع در نوک پیپت به‌عنوان حجم سمپلر از پیش تعیین‌شده، پر می‌شود). مرحله سوم، زمانی است که برای پخش مایعات، پیستون را فشار می‌دهید. در این حالت نیز لازم است، نوک پیپت را روی دیواره‌ی داخلی ظرف گیرنده با یک زاویه‌ی شیب‌دار قرار دهید. به خاطر داشته باشید که باید آهسته پیستون را به اولین ایستگاه فشار دهید تا مایع پخش شود. بعدازآن برای تخلیه کامل نوک پیستون، ایستگاه دوم را فشار دهید. هنگام بیرون آمدن نوک از رگ، نوک آن را روی دیواره داخلی پاک‌کنید.
روش تمیز کردن میکروپیپت
تمیز کردن میکروپیپت به زمان، تمرکز، تمرین و مهارت نیاز دارد. در غیر این صورت، سمپلر آسیب می‌بیند. بنابراین، مهم است که هنگام تمیز کردن، سمپلر را با دقت کنترل کنید. تمیز کردن دارای دو مرحله است. مرحله اول تمیز کردن خارج سمپلر و مرحله دوم تمیز کردن داخل سمپلر است. برای تمیز کردن خارج (بدنه) یک میکروپیپت، می‌توان آن را با مواد تمیزکننده آزمایشگاهی، مانند صابون یا الکل تمیز کرد. برای اطمینان از استریل کامل، لازم است اجازه دهید، محلول تمیزکننده به مدت 10 الی 15 دقیقه روی سطح سمپلر باقی بماند. برای تمیز کردن سطح داخلی یک سمپلر نیز به زمان بیشتری نیاز است. چراکه سطح داخلی سمپلرهای به جداسازی کامل نیازمند هستند. همچنین لازم به ذکر است، بسته به مایع استفاده‌شده در نمونه‌برداری، هر قسمت از سمپلر باید به‌درستی تمیز شود.
نتیجه‌گیری
به‌طورکلی مراقبت و نگهداری از سمپلر یک روال مهم در آزمایشگاه‌ها به شمار می‌رود. بنابراین اجرای یک برنامه‌ی مناسب برای نگهداری و کارایی بیشتر یک میکروپیپت می‌تواند هزینه خرید مجدد را کاهش دهد. در انتها لازم است به برخی از نکات مهم دراین‌باره اشاره کرد. برای استفاده خاص از یک سمپلر حتماً دفترچه راهنما را مطالعه کنید. از یک سواب پنبه با محلول تمیزکننده و آب مقطر استفاده کنید. به یاد داشته باشید، پیستون‌ها را با روغنی که هنگام خرید تهیه‌شده، باید کمی چرب کرد. همچنین تمام قطعات را دوباره جمع کرده و بررسی کنید تا از عملکرد روان و راحت سمپلر مطمئن شوید.
